เพื่อตอบสนองต่อ "เป้าหมายคาร์บอนสองเท่า" ที่เสนอโดยประเทศ กระทรวงและคณะกรรมาธิการต่างๆ ได้ออกเอกสารนโยบายชุดหนึ่งสำหรับอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า และชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการพัฒนาเตาไฟฟ้าเศษเหล็กทั้งหมด กระบวนการควรได้รับคำแนะนำในลักษณะที่เป็นระเบียบและสมเหตุสมผล และส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำของอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า ในบริบทนี้ ก่อนอื่น ตามข้อมูลการใช้พลังงานของสถานีถลุงโลหะและกระบวนการรีดโลหะเหล็กที่คำนวณในรายงานสถิติพลังงานของจีน การปล่อยก๊าซคาร์บอนโดยตรง การปล่อยก๊าซคาร์บอนทางอ้อม และการหักล้างการกักเก็บคาร์บอนของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากอุตสาหกรรมเหล็กของจีนตั้งแต่ปี 1991 ถึง ปี 2021 ได้รับการคำนวณอย่างละเอียด และวิเคราะห์สถานะการปล่อย CO ของอุตสาหกรรมเหล็กของจีน CO เกิดจากองค์กรการผลิตเหล็กกระบวนการทั่วไปและกระบวนการสั้น_.

การปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้รับการคำนวณเพื่อสำรวจความแตกต่างในการปล่อยก๊าซคาร์บอนของทั้งสองกระบวนการ หาปริมาณศักยภาพในการลดคาร์บอนของกระบวนการเตาไฟฟ้า และชี้ให้เห็นว่าการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้าอย่างสมเหตุสมผลและเป็นระเบียบเป็นทิศทางหลักของการเปลี่ยนแปลงและการอัพเกรด ของอุตสาหกรรมเหล็กในอนาคต เมื่อรวมกับสถานการณ์การพัฒนาในปัจจุบันของอุตสาหกรรมเหล็ก ความยากลำบากและความท้าทายในการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้าของจีนจะถูกแยกออก และเมื่อพิจารณาถึงปัญหาข้างต้น การวิจัยจะดำเนินการจากสามด้านของความมั่นคงด้านทรัพยากรและพลังงาน การพัฒนา รูปแบบและโครงสร้างทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้า และกำหนดกลยุทธ์การรับมือ

จากการวิจัยข้างต้น แบบจำลองการวิเคราะห์คาร์บอนสองคาร์บอนของกระบวนการเตาไฟฟ้าของจีนได้ถูกสร้างขึ้น และแผนงานการพัฒนาคาร์บอนต่ำของกระบวนการเตาไฟฟ้าของจีนนั้นมาจากกระบวนการและเวลาสองระดับตามลำดับ พบว่าศักยภาพในการลดคาร์บอนของกระบวนการเตาไฟฟ้าและกระบวนการรีดเหล็กมีศักยภาพสูงสุด คิดเป็น 40.7% และ 36.7% ของศักยภาพในการลดคาร์บอนของกระบวนการทั้งหมด นอกจากนี้ ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคาร์บอนต่ำในแต่ละกระบวนการ คาดว่าความเข้มการปล่อยก๊าซคาร์บอนของกระบวนการเตาไฟฟ้าจะลดลง 35.1% ในปี 2573 จากปี 2563,74.7% ในปี 2583 และบรรลุเป้าหมายการถลุง "ใกล้ศูนย์คาร์บอน" 2050.

คำนำ

อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าเป็นอุตสาหกรรมเทคโนโลยี ทุน ทรัพยากร อุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก แต่ยังเป็นอุตสาหกรรมพื้นฐานที่สำคัญของเศรษฐกิจของประเทศอีกด้วย นับตั้งแต่การปฏิรูปและเปิดประเทศ อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าของจีนมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ปี 1996 ผลผลิตเหล็กดิบของจีนครองอันดับหนึ่งของโลกเป็นเวลา 27 ปีติดต่อกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สัดส่วนการผลิตเหล็กดิบของจีนในโลกเกิน 50% และผลผลิตเหล็กดิบในปี 2565 จะสูงถึง 1.013 พันล้านตัน

อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมหลายประเภทและมีความสัมพันธ์กันในระดับสูง มีบทบาทสำคัญในการก่อสร้างเศรษฐกิจของประเทศ การพัฒนาสังคม การจัดเก็บภาษี การคลัง การก่อสร้างการป้องกันประเทศ และการจ้างงานที่มั่นคง เป็นสัญลักษณ์สำคัญของระดับเศรษฐกิจของประเทศและความแข็งแกร่งของประเทศที่ครอบคลุม และสนับสนุนการเติบโตอย่างรวดเร็วของ GDP ของประเทศอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ในขณะเดียวกันกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเหล็กขนาดใหญ่ก็ทำให้เกิด CO จำนวนมากเช่นกัน₂การปล่อยก๊าซเรือนกระจกทำให้ปัญหาทางนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อมรุนแรงขึ้น เช่น ภาวะโลกร้อน ในระดับหนึ่ง ในการตอบสนองในการอภิปรายทั่วไปของการประชุมสมัชชาใหญ่แห่งสหประชาชาติครั้งที่ 75 เลขาธิการทั่วไป Xi Jinping ได้กล่าวสุนทรพจน์สำคัญในนามของจีนและเสนอ CO ของจีน₂การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะพยายามทำให้ถึงจุดสูงสุดภายในปี 2573 และมุ่งมั่นที่จะเป็นกลางทางคาร์บอนภายในปี 2560

เพื่อตอบสนองต่อคณะกรรมการกลางพรรคอย่างแข็งขัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระทรวงต่างๆ ยังได้เผยแพร่แผนการดำเนินงานคาร์บอนอุตสาหกรรมสูงสุด เพื่อส่งเสริมการพัฒนาคำแนะนำด้านคุณภาพของอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า และชุดเอกสารนโยบายสำหรับอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าอย่างครอบคลุม การพัฒนาที่มีการประสานงานสีเขียวยั่งยืนและมีคุณภาพสูงนำเสนอแนวทางที่ชัดเจนซึ่งเป็นแนวทางในการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้าเศษเหล็กทั้งหมดอย่างเป็นระเบียบเป็นทิศทางที่สำคัญ ดังนั้น ภายใต้พื้นหลังของ "คาร์บอนคู่" บทความนี้จึงดำเนินการศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับความยากลำบากและความท้าทายของการพัฒนากระบวนการสั้นของเตาไฟฟ้าในประเทศจีนในอนาคต ความมั่นคงด้านทรัพยากร-พลังงานที่จำเป็น แบบจำลองการพัฒนา โครงสร้างเทคโนโลยี และ แผนงานการพัฒนาคาร์บอนต่ำ

สรุปผล

1) เนื่องจากฐานการผลิตเหล็กดิบขนาดใหญ่ในอดีตของจีน อุตสาหกรรมเหล็กกำลังเผชิญกับแรงกดดันอย่างรุนแรงต่อการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน กระบวนการแปลงเตาหลอมเป็นกระบวนการผลิตเหล็กหลักในประเทศจีน ซึ่งใช้ถ่านหินเป็นสื่อพลังงานหลัก และการใช้ทรัพยากรถ่านหินขนาดใหญ่ได้กลายเป็น CO ที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าของจีน₂แหล่งที่มาของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ในทางตรงกันข้าม กระบวนการเตาไฟฟ้าที่มีกำลังเป็นสื่อพลังงานหลักมีศักยภาพในการลดคาร์บอนได้มากกว่า และการส่งเสริมการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้าอย่างเป็นระเบียบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมที่มีคาร์บอนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

2) ในอนาคต จีนอุดมไปด้วยทรัพยากรเศษเหล็กและมีแหล่งพลังงานเพียงพอ หากใช้นโยบายภาษีเศษเหล็กที่สมบูรณ์เพื่อเป็นแนวทางในการไหลเวียนของทรัพยากรเศษเหล็กที่เหมาะสมไปยังอุตสาหกรรมเหล็ก นโยบายดังกล่าวสามารถให้การรับประกันพลังงานวัสดุที่จำเป็นสำหรับการพัฒนากระบวนการเตาไฟฟ้าของจีน บนพื้นฐานนี้ การคาดการณ์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของกระบวนการเตาไฟฟ้าในประเทศจีนคาดว่าจะสูงถึง 15% ภายในปี 2573 เพิ่มขึ้นอีกเป็น 30% ในปี 2578 และจะกลายเป็นกระบวนการผลิตเหล็กหลักในประเทศจีนหลังปี 2583

3) พิจารณาว่าเตาถลุงเหล็กส่วนใหญ่และอุปกรณ์การผลิตที่รองรับยังมีอายุการใช้งานไม่ถึงอายุการใช้งานในกระบวนการพัฒนา โดยเปลี่ยนเหล็กเส้นและลวดเป็นเตาถลุงเหล็กขนาดเล็กและขนาดกลาง ในเวลาเดียวกัน เตาไฟฟ้าเหล็กเสียทั้งหมด เตาโลหะวิทยาไฮโดรเจน เตาไฟฟ้า และเตาไฟฟ้าใกล้การผลิตขั้นสุดท้าย

4) นำโดยทฤษฎีวิศวกรรมกระบวนการโลหะ โครงสร้างเทคโนโลยีกระบวนการเตาไฟฟ้าในอนาคตตั้งแต่การผลิตผลิตภัณฑ์ไปจนถึง "สามหน้าที่" ควรเสริมสร้างการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ การผลิตคาร์บอนต่ำ โลจิสติกส์สีเขียว และของเสียจากการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีคาร์บอนต่ำสีเขียว และการประยุกต์ใช้ และเพิ่มศักยภาพกระบวนการเตาไฟฟ้าคาร์บอนที่มีศักยภาพสูงสุด สำหรับอุตสาหกรรมเหล็กเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" ในการให้การสนับสนุนทางเทคนิค

5) จากการวิเคราะห์แผนงานการพัฒนาคาร์บอนต่ำของกระบวนการเตาไฟฟ้าในประเทศจีน จากระดับกระบวนการ กระบวนการเตาไฟฟ้ามีศักยภาพในการลดคาร์บอนมากที่สุด ตามมาด้วยกระบวนการรีดเหล็ก การกลั่น และการหล่อแบบต่อเนื่องมีคาร์บอนจำนวนหนึ่ง ศักยภาพในการลด; ด้วยการใช้เทคโนโลยีการลดคาร์บอนต่างๆ ความเข้มข้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนของกระบวนการเตาไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก และคาดว่าจะมีการถลุง "ใกล้ศูนย์คาร์บอน" ประมาณปี 2593